人教版高中物理必修2曲線運(yùn)動(dòng)55圓周運(yùn)動(dòng)導(dǎo)學(xué)案

1、5.5 圓 周 運(yùn) 動(dòng)教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)與技能（1）理解線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速幾個(gè)物理量的含義（2）知道以上物理量之間的關(guān)系（3）正確分析傳動(dòng)系統(tǒng)中相關(guān)物理量之間的換算關(guān)系2. 過(guò)程與方法 應(yīng)用數(shù)學(xué)概念描述物理運(yùn)動(dòng)3. 態(tài)度、情感、價(jià)值觀 加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活與科技教學(xué)重點(diǎn) 物理量的含義及換算關(guān)系教學(xué)難點(diǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)中相關(guān)物理量之間的換算關(guān)系教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)演示法、分組討論法教學(xué)過(guò)程新課引入：1.請(qǐng)學(xué)生列舉生活中物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例。 2.自行車的大齒輪、小齒輪、后輪上各點(diǎn)都在做圓周運(yùn)動(dòng)，其中A與B誰(shuí)運(yùn)動(dòng)得更快？B與C誰(shuí)運(yùn)動(dòng)得更快？ 不同的同學(xué)對(duì)上述問(wèn)題有不同的答案，但好像

2、都有道理。原因在于我們確實(shí)可以從不同的角度來(lái)描述圓周運(yùn)動(dòng)，所以得出不同的結(jié)果。今天，我們就從幾個(gè)角度來(lái)描述圓周運(yùn)動(dòng)。新課教學(xué)：一線速度v1.物理意義：描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量； （線速度反映了質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)在線度上的快慢）2定義：在一段足夠短的時(shí)間力，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的弧長(zhǎng)l和所以時(shí)間t的比值叫做線速度從定義上看，線速度實(shí)際上就是該時(shí)刻的瞬時(shí)速度。3大小：vl/t，國(guó)際單位：m/s 線速度也有平均線速度與瞬時(shí)線速度之分。4方向：線速度是矢量，方向沿圓弧的切線方向。 學(xué)生回答，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用微元法分析問(wèn)題。二勻速圓周運(yùn)動(dòng)1.定義：線速度大小不變的圓周運(yùn)動(dòng)2.運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：變速曲線運(yùn)動(dòng)注：（1）引導(dǎo)學(xué)生思考

3、為什么？（速度方向在變矢速度量在變變速運(yùn)動(dòng)加速度不為零必定存在加速度） （2）不是勻速運(yùn)動(dòng)，只能說(shuō)成勻速率運(yùn)動(dòng)。除了從線度上描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢，還可以從轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢角度描述。三角速度w1.定義：在一段足夠短的時(shí)間內(nèi)，半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度與所用時(shí)間t的比值2.定義式：=/t3.單位：rad/s 定義過(guò)程：，本無(wú)單位，給其定義一個(gè)單位-弧度（rad），所以加速度的單位是rad/s。 小例子：30°、60°、90°、120°各等于多少弧度？ （分別為弧度）4.物理意義：描述半徑轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。注：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的圓周運(yùn)動(dòng)。四周期T、頻率f和轉(zhuǎn)速n1周期T：在勻速

4、圓周運(yùn)動(dòng)中，物體沿圓周轉(zhuǎn)過(guò)一周所用的時(shí)間叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期。在國(guó)際單位制中，單位是秒（s）。周期顯示了勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種周期性的運(yùn)動(dòng)。2頻率f：每秒鐘完成圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù)。在國(guó)際單位制中，單位是赫茲（Hz）。3轉(zhuǎn)速n：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)。在國(guó)際單位制中，單位是轉(zhuǎn)/秒（r/s，1r/s=60r/min）.可見(jiàn)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的T、f和n均不變。五描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量之間的關(guān)系1線速度和角速度間的關(guān)系：如果物體沿半徑為r的圓周做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)為l，半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度是，由數(shù)學(xué)知識(shí)知道lr，于是有vl/tr/trw。2線速度和周期的關(guān)系：3角速度和周期的關(guān)系：

5、4由周期和頻率的定義知：T1/f。又由于以上關(guān)系，則，。【例題1】：自行車的三個(gè)輪子半徑分別為rA：rB：rC:，則它們的線速度、角速度周期之比分別為多少？ABCr218v118122T211解：列表法，依據(jù)A、B之間關(guān)系和B、C之間關(guān)系求解。本題中涉及到兩種常見(jiàn)的傳動(dòng)方式：共軸傳動(dòng)與線接觸傳動(dòng)，前者角速度相等，后者線速度相等?！纠}2】課本習(xí)題2 對(duì)照上題圖，已知TA=2s，要想求車速，還需要測(cè)量哪些量，寫出表達(dá)式。解：還需要測(cè)出三輪半徑rA、rB、rC。 對(duì)A、B： 對(duì)B、C： 化簡(jiǎn)可得：， 顯見(jiàn)TA減小，車速增加。討論：若TA一定，如何增加車速？（增大A、C輪半徑或減小B輪半徑）【例題3】一把雨傘，圓形傘面的半徑為r，傘面邊緣距地面的高度為h。以角速度w 旋轉(zhuǎn)這把雨傘，問(wèn)傘面邊緣上甩出去的水滴落在地面上形成的圓的半徑R為多少？解析：水滴從傘面邊緣甩出去以后做平拋運(yùn)動(dòng)。水滴的水平速度為v0w rabORsr水滴在空中做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t水滴做平拋運(yùn)動(dòng)的